4.3 氧气的实验室制取 课件 (共33张PPT)2024-2025学年化学鲁教版九年级上册

(共33张PPT)
1.初步学习探究氧气制取实验的操作；
2.知道实验室制取氧气的药品、原理、装置、操作、气体收集及其方案选择；
3.认识催化剂和催化作用。
氧气有这么多重要的用途，氧气又是怎样制得的？
供给呼吸
支持燃烧
氧气的工业制取
分离液态空气法
加压
空气
液态空气
降温、加压
蒸发
氮气
液氧
氮气和氧气沸点不同
贮存在蓝色钢瓶中
── 物理变化
氮气N2（-196℃）
氧气O2（-183℃）
方法2 ：分离液态空气法
通电
水 氢气+氧气
方法1：
实验室中制取气体一般要求安全快捷，经济，操作方便。
需要消耗大量的电能，反应速度慢。
流程、设备很复杂，成本高
实验室制取气体物质的思路分析
1.反应物是否容易获得
2. 实验条件是否容易控制
3.实验装置是否容易装配
4.实验操作是否安全可靠
5.选择气体发生装置和收集装置的依据
一、氧气的实验室制法
交流共享
(1)你认为下列哪些物质可作为实验室制取氧气的物质？
①水( H2O ) ②二氧化碳（CO2)
③食盐（主要成分为NaCl) ④高锰酸钾（KMnO4）
⑤过氧化氢（ H2O2） ⑥甲烷（CH4）
⑦氯酸钾（KClO3）
√
√
√
1.反应物是否容易获得
水要消耗大量的电能，氯化钠、甲烷组成中不含氧，二氧化碳中氧不易变成氧气
(2)某同学认为：实验室制取气体的化学反应，应考虑以下几方面的因素。
A.原料是否容易获得 B.实验条件是否容易控制
C.实验装置是否容易装配 D.实验操作是否安全可靠
你是否同意他的观点 _______。
你还考虑了哪些因素？
2.实验条件是否容易控制
是否对环境造成污染、节约能源等。
同意
3.选择气体发生装置和收集装置的依据
气体发生装置的选择依据：
①反应物的状态（固体还是液体）；
②反应的条件（是否需要加热）。
气体收集装置的选择依据：
①气体的溶解性；
②气体的密度（跟空气比较）。
步骤一：用量筒量取3-5 mL的过氧化氢溶液加入试管中，将带火星的木条伸进试管内，结果怎样
现 象：木条不能复燃
分 析：常温下过氧化氢溶液分解缓慢、放出的氧气少，不足以使带火星的木条复燃。
活动探究4-4 分解过氧化氢制取氧气的实验原理
步骤二：取少量二氧化锰装入另一试管中，将带火星的木条伸进试管内，结果怎样
现 象：带火星的木条不复燃
分 析：二氧化锰不产生氧气
步骤三：将 A 试管的过氧化氢溶液倒入 B 试管中，将带火星的木条伸入 B 试管口
现 象：木条复燃
分 析：氧气是过氧化氢分解产生的，二氧化锰（MnO2）快速产生大量氧气。
步骤四： 待 B 试管中的现象不明显后，小心将上部液体倒出，再加入 3 ～5 mL 过氧化氢溶液，将带火星的木条伸入试管口
现 象：木条复燃
分 析：氧气是过氧化氢分解产生的，加入二氧化锰（MnO2）只是起加快产生氧气的作用。
活动分析：常温下过氧化氢溶液分解很慢，放出的氧气很少。加入二氧化锰后加速了过氧化氢溶液的分解，放出的氧气使带火星的木条复燃。
此反应中，二氧化锰既不是反应物也不是生成物，是催化剂，是反应条件，所以写在箭头的上方。
过氧化氢 水+氧气
H2O2 H2O O2
二氧化锰
(文字表达式)
1.催化剂
（1）催化剂：能改变其他物质的化学反应的速率，而本身的质量和化学性质，在反应前后都没有变化的物质叫催化剂。
（2）催化剂的特点：“一变” “二不变” 。
①“一变”：改变其他物质的化学反应速率。
(改变:可以是加快、也可以是减慢)
②“二不变”：本身的质量和化学性质都没有改变。
2.催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。
催化剂和催化作用
1.有了催化剂是否可以使生成物质量增加呢？
2.没有催化剂反应能否进行呢？
3.MnO2 是催化剂，这种说法对吗？
4.是否可用其他的物质代替二氧化锰作为过氧化氢分解的催化剂？
不能，只是改变反应的速率。
能进行，但反应速率较慢或不能进行。
不对，在过氧化氢分解制氧气的反应中二氧化锰是催化剂。
可以，比如可以用氧化铜、氧化铁等代替。
思考与交流
气体发生装置的设计原则：
1.根据反应物质的状态；
2.反应条件。
活动探究4-5 确定气体发生装置与收集装置
固体二氧化锰与过氧化氢溶液混合制取氧气的反应不需要加热
装置
特点
固液常温型
①便于添加液体反应物
②节约药品
③便于控制反应
便于随时添加液体反应物
①装置简单
②不便于添加反应物
分液漏斗
长颈漏斗
锥形瓶
气体收集装置的设计原则：
2.根据气体的密度。
1.根据气体的溶解性；
排水法
向上排空气法
向下排空气法
密度比空气大的气体
密度比空气小的气体
难溶于水或不易溶于水且不与水反应的气体
排空气法和排水法收集气体的比较
(1)排水法比排空气法收集的气体纯净，但含有一定的水蒸气，气体不干燥。
(2)排空气法收集的气体会含有一定的空气，不纯净，但收集到的气体比较干燥。
用排空气法和排水法虽然都能收集到氧气，但两种收集方法各有利弊。
知识归纳
过氧化氢溶液制取氧气的装置
或
简易装置
3.收集气体并检验
1.组装仪器，检查装置的气密性
2.加药品（先加固体后加液体）
关闭分液漏斗活塞，将导管放入水中，双手捂住锥形瓶，若导管口有气泡冒出，说明装置气密性良好。
检验方法：将带火星的木条伸入集气瓶内，如果木条复燃，则说明该气体就是氧气。
活动探究4-6 实验室用过氧化氢制取氧气
排空气法： 将带火星的木条放在集气瓶口，如果木条复燃，则说明氧气已经满了。
排水法： 集气瓶里的水完全排净，集气瓶口冒出大气泡，说明氧气已经满了。
验满
注意事项
（2）排水法收集氧气时，当导管口有均匀连续的气泡冒出时才开始收集。
（3）用向上排空气法收集气体时，导管口要接近集气瓶底部，为了使空气能排干净。
（1）长颈漏斗的下端管口必须伸到液面以下， 防止生成的气体从长颈漏斗口逸出。导管刚露出胶塞一点即可，使气体能顺利导出 。
（4）收集好的氧气正放在桌面上。
1.原理：高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰 + 氧气
加热
KMnO4 K2MnO4 MnO2 O2
加热高锰酸钾制取氧气
2.装置：
（1）在上图所示装置中，使用了哪些仪器？
（2）哪部分是气体发生装置，哪部分是气体收集装置？
编号 现象 原因
（1） 导管口有气泡冒出 分解产生气体
（2） 带火星的木条复燃 瓶中气体是氧气
能否用过氧化氢制氧气的装置来用于氯酸钾制氧气
为什么呢？
不 能
因为反应物的状态和反应条件不同
思考与交流
用过氧化氢制氧气发生装置的优点
（1）简单，易操作；
（2）不用加热，较安全；
（3）节约药品（可根据需要随时补充）；
（4）分液漏斗可控制反应速率。
1.某同学设计了4种制氧气的方案：①氯酸钾和二氧化锰共热；②高锰酸钾受热；③高锰酸钾和氯酸钾共热；④二氧化锰受热。判断这四种方法（ ）
A.全正确 B.全不正确
C.①②③正确 D.只有①②正确
2.实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制氧气，反应前后二氧化锰在固体混合物中质量分数是（ ）
A.由大到小　　　 B.由小到大
C.不变　　　 D.无法判断
B
C
3.在化学反应中，催化剂（ ）
A.质量减少
B.在化学反应后化学性质发生了变化
C.能使生成物的质量增加
D.能改变化学反应的速率
4.下列有关催化剂的说法正确的是( ）
A.催化剂就是用来加快化学反应速率的
B.二氧化锰是催化剂
C.没有二氧化锰的催化，过氧化氢也能分解放出氧气
D.催化剂在化学反应前后的性质不变
D
C
5.实验室制取氧气，下列说法错误的是（ ）
A.装置①可用于高锰酸钾制取氧气
B.装置②可用于过氧化氢溶液制取氧气
C.装置③可用于收集氧气
D.装置④可用于收集氧气
C
6.两份质量相等的过氧化氢，在其中一份中加入少量二氧化锰，放出氧气的质量(纵坐标)与反应时间(横坐标)的关系正确的是( )
7.加热高锰酸钾制取氧气，刚产生气体时，试管内剩余固体种类（ ）
A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
C
B
8.实验室中，利用下图所示装置可以制取某些气体，请回答下列问题。
（1）写出图中标号仪器的名称：①______；②_______；
（2）用过氧化氢和二氧化锰制取O2应选用的发生装置是_____（填字母，下同），要制取一瓶干燥的氧气最好选用的收集装置是____。
试管
集气瓶
B
C